計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度試驗(yàn)報(bào)告

1、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)題:設(shè)計(jì)一若干并發(fā)進(jìn)程的進(jìn)程調(diào)度程序一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o(wú)論是批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)還是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，用戶(hù)進(jìn)程數(shù)一般都大丁處理機(jī)數(shù)，這將 導(dǎo)致用戶(hù)進(jìn)程互相爭(zhēng)奪處理機(jī)。這就要求進(jìn)程調(diào)度程序按一定的策略，動(dòng)態(tài)地把處理及分 配給處丁就緒隊(duì)列中的某一進(jìn)程，以使之執(zhí)行。進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)管理的核心內(nèi)容。本實(shí) 驗(yàn)要求采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn)程）和先來(lái)先 服務(wù)算法編寫(xiě)和調(diào)試一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程調(diào)度程序。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以加深理解有關(guān)進(jìn)程控制塊、 進(jìn)程隊(duì)列的概念。并體會(huì)了優(yōu)先數(shù)和先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法的具體實(shí)施辦法。二、實(shí)驗(yàn)要求用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)和調(diào)試一個(gè)進(jìn)程調(diào)度程序，以加深對(duì)進(jìn)程的概念及進(jìn)程調(diào)

2、度算法的理 解.三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)程調(diào)度算法：采用最高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法（即把處理機(jī)分配給優(yōu)先數(shù)最高的進(jìn) 程）和先來(lái)先服務(wù)算法（將用戶(hù)作業(yè)和就緒進(jìn)程按提交順序或變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后排成隊(duì) 列，并按照先來(lái)先服務(wù)的方式進(jìn)行調(diào)度處理）。每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)進(jìn)程控制塊（PCB）表示。進(jìn)程控制塊可以包含如下信息：進(jìn)程名、 優(yōu)先數(shù)、到達(dá)時(shí)間、需要運(yùn)行時(shí)間、已用 CPU時(shí)間、進(jìn)程狀態(tài)等等。進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)及需要的運(yùn)行時(shí)間可以事先人為地指定（也可以由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生）。進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間為進(jìn)程輸入的時(shí)間。進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間以時(shí)間片為單位進(jìn)行計(jì)算。每個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)可以是就緒 W （Wait）、運(yùn)行R （Run）、或完成F （Finish）三

3、種狀態(tài) 之一0就緒進(jìn)程獲得CPU后都只能運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片。用已占用 CPU時(shí)間加1來(lái)表示。如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后，進(jìn)程的已占用CPU時(shí)間已達(dá)到所需要的運(yùn)行時(shí)間，則撤消該 進(jìn)程，如果運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后進(jìn)程的已占用 CPU時(shí)間還未達(dá)所需要的運(yùn)行時(shí)間，也就是進(jìn) 程還需要繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)將進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)減1 （即降低一級(jí)），然后把它插入就緒隊(duì)列等待 CPU。每進(jìn)行一次調(diào)度程序都打印一次運(yùn)行進(jìn)程、就緒隊(duì)列、以及各個(gè)進(jìn)程的PCB,以便進(jìn)行檢查。 重復(fù)以上過(guò)程，直到所要進(jìn)程都完成為止。四、實(shí)驗(yàn)算法流程調(diào)度算法的流程圖如下:期始仕 PCB.第2頁(yè)共10頁(yè)9S®睫拎Ct先貌從高倒底捧列巳到達(dá)進(jìn)程完霞行進(jìn)程的I

4、M9K1五、實(shí)驗(yàn)程序清單#include "stdio.h"#include <stdlib.h>#include <conio.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)#define NULL 0struct pcb /*定義進(jìn)程控制塊PCB */char name10;char state;int super;int ntime;int rtime;struct pcb* link;*ready=NULL,*p;typedef struct pcb PCB;char sort() /*建立

5、對(duì)進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排歹U函數(shù)*/PCB *first, *second;int insert=0;if(ready=NULL)|(p->super)>(ready->super) /* 優(yōu)先級(jí)最大者，插入隊(duì)首 */p->link=ready;ready=p;else /*進(jìn)程比較優(yōu)先級(jí)，插入適當(dāng)?shù)奈恢弥?/first=ready;second=first->link;while(second!=NULL)if(p->super)>(second->super) /出插入進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先數(shù)大,*/ /*插入到當(dāng)前進(jìn)程前面*/p->link=s

6、econd;first->link=p;second=NULL;insert=1;else /*插入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)最低，則插入到隊(duì)尾*/first=first->link;second=second->link;if(insert=0) first->link=p;char input() /*建立進(jìn)程控制塊函數(shù)*/int i,num;/clrscr(); /* 活屏 */printf("n請(qǐng)輸入被調(diào)度的進(jìn)程數(shù)目：");scanf("%d",&num);for(i=0;i<num;i+)printf("n 進(jìn)程

7、號(hào) No.%d:n",i);p=getpch(PCB);printf("n輸入進(jìn)程名:");scanf("%s",p->name);printf("n輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù):");scanf("%d",&p->super);printf("n輸入進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間:");scanf("%d",&p->ntime);printf("n");p->rtime=0;p->state='w'p->li

8、nk=NULL;sort(); /* 調(diào)用 sort函數(shù) */int space()int l=0; PCB* pr=ready;while(pr!=NULL)l+;pr=pr->link;return(l);char disp(PCB * pr) /*建立進(jìn)程顯示函數(shù)，用丁顯示當(dāng)前進(jìn)程*/printf("n qname t state t super t ndtime t runtime n");printf("|%st",pr->name);printf("|%ct",pr->state);printf(&quo

9、t;|%dt",pr->super);printf("|%dt",pr->ntime);printf("|%dt",pr->rtime);printf("n");char check() /*建立進(jìn)程查看函數(shù) */PCB* pr;printf("n *當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程是:%s",p->name); /*顯示當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程*/disp(p);pr=ready;printf("n *當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為:n"); /*顯示就緒隊(duì)列狀態(tài)*/while(pr!=NULL)

10、disp(pr);pr=pr->link;char destroy。/*建立進(jìn)程撤消函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束，撤消進(jìn)程)*/(printf("n 進(jìn)程%s已完成.n",p->name);free(p);char running() /*建立進(jìn)程就緒函數(shù)(進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間到，置就緒狀態(tài)*/(p->rtime)+;if(p->rtime=p->ntime)destroy(); /* 調(diào)用 destroy函數(shù) */else(p->super)-;p->state='w'sort(); /* 調(diào)用 sort 函數(shù) */main() /

11、* 主函數(shù) */(int len,h=0;char ch;input();len=space();while(len!=0)&&(ready!=NULL)(ch=getchar();h+;printf("n The execute number:%d n",h);p=ready;ready=p->link;p->link=NULL;p->state='R'check();running();printf("n按任一鍵繼續(xù)");ch=getchar();printf("nn進(jìn)程已經(jīng)完成.n&quo

12、t;);ch=getchar();六、運(yùn)行結(jié)果分析結(jié)果分析：根據(jù)上述輸入的三個(gè)進(jìn)程的信息可以得到：優(yōu)先級(jí)最高的是進(jìn)程ping,所以最先調(diào)度進(jìn)程ping，它的狀態(tài)為運(yùn)行態(tài)，需要執(zhí)行的時(shí)間為 5。而當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為：進(jìn) 程xu的優(yōu)先級(jí)比較高，處丁就緒隊(duì)列前面，而進(jìn)程gui的優(yōu)先級(jí)是三者中最低的，所以處丁就緒隊(duì)列的最后。而此時(shí)這兩個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)都為就緒態(tài)。結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程ping執(zhí)行了一個(gè)時(shí)間片之后而它已占用 CPU時(shí)間已達(dá)到所需要的運(yùn) 行時(shí)間，則將它的優(yōu)先級(jí)減1之后，再將三個(gè)進(jìn)程按優(yōu)先級(jí)的大小排列，從中選擇優(yōu)先級(jí)大 的進(jìn)程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，則該次進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的是進(jìn)程 xu。按照這種方式一直運(yùn)行下去，直到

13、:結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程ping的CPU占用時(shí)間等丁它需要的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，進(jìn)程ping調(diào)度完成 則這時(shí)進(jìn)程調(diào)度中還有兩個(gè)進(jìn)程：進(jìn)程 gui和進(jìn)程xu。四 C:UsershpDccumentsC-FreeTempVknpl.exe| |The execute number：13*當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程是歸訪qfnavw state super ndt iment imeIgui 1R I-2 Sil 13i當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為:qnane state super ndtimeruntimeExu 浦 J-2 f? ：4按鍵繼續(xù)結(jié)果分析：當(dāng)調(diào)度進(jìn)程中只剩下進(jìn)程gui和進(jìn)程xu時(shí)，這時(shí)根據(jù)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的大小，進(jìn) 程

14、gui將進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程xu完成調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序中直剩下進(jìn)程 gui 了，這時(shí)進(jìn)程gui將 進(jìn)入運(yùn)行態(tài)，而當(dāng)前就緒隊(duì)列將為空。rf ' C:Usersh pDocumentsC- FreeTe1 .exe*當(dāng)前正在運(yùn)行的迸程是qname state super ndtimeruntimeigui :R S-8!11!9*當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為：按槌繼續(xù)The execute nunber：23*當(dāng)前正在運(yùn)行的迸程是qnan« state super ndt imeFlint imeigui :R S-9!11：10*«*當(dāng)前就緒隊(duì)列狀態(tài)為；進(jìn)程tsuil已完成按鍵繼續(xù)進(jìn)程己經(jīng)完成.結(jié)果分析：當(dāng)進(jìn)程gui的CPU占用時(shí)間等丁所需要的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，進(jìn)程 gui調(diào)度完成, 則這時(shí)進(jìn)程調(diào)度中已經(jīng)沒(méi)有需要調(diào)度的進(jìn)程了，則整個(gè)進(jìn)程調(diào)度完成。七、總結(jié)與體會(huì)該實(shí)驗(yàn)利用進(jìn)程調(diào)度中的優(yōu)先級(jí)算法調(diào)度進(jìn)程， 開(kāi)始給每一個(gè)進(jìn)程設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)數(shù), 對(duì)丁優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程先調(diào)度，優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程后調(diào)度，在調(diào)度一個(gè)進(jìn)程